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발사체용 지상고정장치 구동유압실린더의 운동특성에 관한 해석적 연구

Analytical Study on Dynamic Characteristics of Hydraulic Cylinder Applied to the Vehicle Holding Device for Launch Vehicle

  • Lee, Jaejun (Outfitting System Research Department, Advanced Technology Institute, Hyundai Heavy Industries Co.) ;
  • Park, Sangmin (Chemical Process Research Department, Advanced Technology Institute, Hyundai Heavy Industries Co.) ;
  • Yang, Seongpil (Launch Complex Team, Korea Aerospace Research Institute) ;
  • Kim, Daerae (Launch Complex Team, Korea Aerospace Research Institute)
  • 투고 : 2016.06.01
  • 심사 : 2016.11.30
  • 발행 : 2017.02.01

초록

지상고정장치는 발사체 엔진의 추력이 정상상태에 도달할 때까지 발사체를 발사대에 고정시켜주는 역할을 한다. 본 연구에서는 지상고정장치에 적용되는 구동 유압실린더의 형상 및 운동 특성에 대한 해석적 연구를 수행하였다. 유압 실린더의 수축 운동은 분리 동작에 가장 중요한 요소로서, 해석 결과 실린더의 slit 면적이 축소되고 초기 충전 압력이 증가될수록 수축 하중이 증가함을 확인하였다. 이를 통해 최적화된 slit 면적과 초기 충전압력을 결정하였다. Transient 해석을 통해 실린더가 수축 시 발생하는 하중, 변위, 내부 압력분포를 확인하였다. 해석 결과 실린더가 발생시키는 하중은 실린더에 작용하는 외력과 동일한 값을 발생시키는 것을 확인하였다. 또한 실린더가 운동하는 중에 실린더 내부의 압력분포는 일정한 것을 확인할 수 있었다.

Vehicle Holding Device(VHD) has a role that holding the launch vehicle on its launch pad until the engine therust reaches a steady condition. The analytical study of shape parameters and dynamic characteristics of hydraulic cylinders is carried out. The contraction of cylinder is considered as the major factor of releasing mechanism. Through the analysis, the decreasing of cylinder slit size and increasing initial charging pressure increase the contraction force. Through the transient analysis, cylinder load, displacement and inner pressure distribution are confirmed. The cylinder contraction force is converged to the cylinder external force when the cylinder starts to move. Also, the pressure distribution in the hydraulic cylinder is constant.

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참고문헌

  1. Lee, J.J., Park, S.M., Kang, S.I., Oh, H.Y. and Jung, E.S., "Analysis on the Filling Mode of Propellant Supply System for the Korea Space Launch Vehicle," Korean Society of Propulsion Engineers Fall Conference, Gyeongju, Korea, pp. 485-491, Nov. 2015.